一種斯特林發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，包括腔體a、腔體b和一對絕熱擺葉，腔體a和腔體b固結(jié)連接并且相互連通，兩片絕熱擺葉相離的一端分別與腔體a的內(nèi)壁通過兩個(gè)鉸鏈鉸接，兩片絕熱擺葉的另一端分別與桿a、桿b的一端鉸接，桿a、桿b的另一端均與豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿鉸接，在腔體b內(nèi)設(shè)置冷腔活塞，豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿穿過冷腔活塞與連桿a鉸接，冷腔活塞還分別與橫桿a、橫桿b固結(jié)連接為一體，連桿a與曲軸鉸接，曲軸與飛輪連接。本發(fā)明的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)用擺葉代替活塞，以擺動(dòng)代替平動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率更小，損耗更低。本發(fā)明中的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)，成本低廉，工作效率高。
【專利說明】一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種外部供熱或外部燃燒的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，它以氣體做工質(zhì)，按閉式回路熱循環(huán)的方式進(jìn)行工作。隨著能源的日趨枯竭，同時(shí)污染環(huán)境的嚴(yán)重危害也日益顯現(xiàn)，基于斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)對能源的廣泛適應(yīng)性和優(yōu)異的環(huán)保特性，給斯特林帶來了新的生命和發(fā)展空間。然而傳統(tǒng)的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)圓柱活塞在直徑大高度低的缸體中應(yīng)用時(shí)，活塞與缸壁容易發(fā)生摩擦而卡死，從而使其工作效率大大降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，解決傳統(tǒng)的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與缸壁容易發(fā)生摩擦而卡死、工作效率低的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，包括腔體a、腔體b和一對絕熱擺葉，腔體a和腔體b固結(jié)連接并且相互連通，兩片絕熱擺葉相離的一端分別與腔體a的內(nèi)壁通過兩個(gè)鉸鏈鉸接，兩片絕熱擺葉的另一端分別與桿a、桿b的一端鉸接，桿a、桿b的另一端均與豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿鉸接，在腔體b內(nèi)設(shè)置冷腔活塞，豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿穿過冷腔活塞與連桿a鉸接，冷腔活塞還分別與橫桿a、橫桿b固結(jié)連接為一體，連桿a與曲軸鉸接，曲軸與飛輪連接。
[0005]本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)還在于:橫桿a還與連桿b鉸接，橫桿b還與連桿c鉸接,連桿b以及連桿c均與曲軸鉸接。
[0006]兩個(gè)鉸鏈與腔體a的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩處回?zé)醾?cè)隙。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)用擺葉代替活塞，以擺動(dòng)代替平動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)功率更小，損耗更低。本發(fā)明中的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于生產(chǎn)，成本低廉，工作效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，1.腔體a，2.腔體b，3.絕熱擺葉，4.桿a，5.桿b，6.回?zé)醾?cè)隙，7.鉸鏈，8.豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿，9.冷腔活塞，10.橫桿a, 11.橫桿b,12.曲軸，13.連桿a, 14.連桿b,15.連桿C，16.飛輪。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0011]本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖1所示，包括腔體al、腔體b2和一對絕熱擺葉3，腔體al和腔體b2固結(jié)連接并且相互連通，兩片絕熱擺葉3相離的一端分別與腔體al的內(nèi)壁通過兩個(gè)鉸鏈7鉸接，兩個(gè)鉸鏈7與腔體al的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩處回?zé)醾?cè)隙6。兩片絕熱擺葉3的另一端分別與桿a4、桿b5的一端鉸接,桿a4、桿b5的另一端均與豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿8鉸接，在腔體b2內(nèi)設(shè)置冷腔活塞9，豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿8穿過冷腔活塞9與連桿al3鉸接，冷腔活塞9還分別與橫桿alO、橫桿bll固結(jié)連接為一體,橫桿alO還與連桿bl4鉸接,橫桿bll還與連桿cl5鉸接，連桿al3、連桿bl4以及連桿cl5均與曲軸12鉸接，曲軸12與飛輪16連接。
[0012]本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程如下:
[0013]給腔體al的底面加熱，腔體al中的氣體受熱膨脹，兩片絕熱擺葉3由膨脹氣體帶動(dòng)進(jìn)行繞鉸鏈的擺動(dòng)，絕熱擺葉3的擺動(dòng)帶動(dòng)桿a4和桿b5運(yùn)動(dòng)，桿a4和桿b5進(jìn)而帶動(dòng)豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿8做上下運(yùn)動(dòng)，豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿8又帶動(dòng)連桿al3進(jìn)行繞鉸鏈的運(yùn)動(dòng)，連桿al3帶動(dòng)曲軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸12帶動(dòng)連桿bl4和連桿cl5做上下運(yùn)動(dòng)，連桿bl4和連桿cl5再帶動(dòng)橫桿alO和橫桿bll進(jìn)而又帶動(dòng)腔體b2中的冷腔活塞9做上下運(yùn)動(dòng)；曲軸12還帶動(dòng)飛輪16做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0014]豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿8與冷腔活塞9為間隙配合，它們之間可以相互運(yùn)動(dòng)，也可通過涂布潤滑油進(jìn)行密封。
[0015]當(dāng)腔體al的底端面加熱、上端面冷卻時(shí)，腔體al與腔體b2產(chǎn)生溫差，腔體al中的兩片絕熱擺葉3下方的氣體受熱膨脹(等溫膨脹)，絕熱擺葉3向上運(yùn)動(dòng)，腔體al中絕熱擺葉3上方的氣體受壓縮，壓力增大，對冷腔活塞9做工，使冷腔活塞9向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)也有部分氣體通過絕熱擺葉3兩端的回?zé)醾?cè)隙6進(jìn)入腔體b2中，進(jìn)行等容冷卻；由于飛輪16的慣性，絕熱擺葉3向下運(yùn)動(dòng)，對絕熱擺葉3下方氣體進(jìn)行壓縮(等溫壓縮)。由于腔體al的底端面對絕熱擺葉3下方的氣體進(jìn)行加熱(等容加熱)，氣體受熱膨脹(等溫膨脹)，絕熱擺葉3再次向上運(yùn)動(dòng)，通過冷腔活塞9運(yùn)動(dòng)對外做工，這個(gè)過程不斷循環(huán)往復(fù)，使得曲軸12連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?；?zé)醾?cè)隙6的大小影響換熱率和對冷腔活塞9的驅(qū)動(dòng)力，回?zé)醾?cè)隙6越大，換熱率越高，絕熱擺葉3上側(cè)壓力降越大，驅(qū)動(dòng)力下降越大，反之亦然。
[0016]本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)避免卡死，降低損耗、提高效率的原理如下:
[0017]傳統(tǒng)的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)米用一大一小兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的活塞，其中的大活塞在缸體內(nèi)，由于直徑比較大，容易與缸壁摩擦發(fā)生卡死；而本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中將直線運(yùn)動(dòng)的大活塞改為繞鉸鏈擺動(dòng)的絕熱擺葉，從而有效避免了卡死現(xiàn)象。
[0018]傳統(tǒng)的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞與缸壁發(fā)生接觸的面積較大，而本發(fā)明一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中用絕熱擺葉替代活塞，其與缸壁的接觸面很小，摩擦損耗只發(fā)生在轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈上，因此損耗較低，效率提高。
【權(quán)利要求】
1.一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括腔體a(l)、腔體b(2)和一對絕熱擺葉(3)，腔體a(l)和腔體b(2)固結(jié)連接并且相互連通，兩片絕熱擺葉(3)相離的一端分別與腔體a⑴的內(nèi)壁通過兩個(gè)鉸鏈(7)鉸接，所述的兩片絕熱擺葉(3)的另一端分別與桿a(4)、桿b(5)的一端鉸接，桿a (4)、桿b (5)的另一端均與豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿(8)鉸接，在腔體b(2)內(nèi)設(shè)置冷腔活塞(9)，豎直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)桿(8)穿過冷腔活塞(9)與連桿a (13)鉸接，所述冷腔活塞(9)還分別與橫桿a(10)、橫桿b(ll)固結(jié)連接為一體，所述連桿a(13)與曲軸(12)鉸接，曲軸(12)與飛輪(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述橫桿a(10)還與連桿b(14)鉸接，橫桿b (11)還與連桿c (15)鉸接，所述連桿b (14)以及連桿c (15)均與曲軸(12)鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述兩個(gè)鉸鏈(7)與腔體a (I)的內(nèi)壁之間設(shè)置有兩處回?zé)醾?cè)隙(6)。
【文檔編號】F02G1/053GK104179593SQ201410398425
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】王世軍, 王詩義, 楊慧新, 趙金娟 申請人:西安理工大學(xué)